Федеральне Агентство Залізничного Транспорту
Державна освітня установа вищої професійної освіти
Іркутський державний університет шляхів сполучення
Курсова робота
на тему:
Зварювання тертям
Виконала:
студент 3-го курсу
групи ЗС-08-1
Прищепова Д.А
Перевірив: Караваєв Ю.А
Іркутськ
2010
Зміст
Введення
Глава 1.Історія зварювання
Глава 2.Сварка тертям
2.1 Машинна зварювання тертям
2.2 Матеріал використовується для зварювання тертям
2.3 Переваги і недоліки зварювання тертям
Глава 3. Застосування зварювання тертям
Висновок
Список літератури
Введення
Зварюванням називають технологічний процес отримання механічно нероз'ємних з'єднань, що характеризуються безперервністю структур - безперервної структурної зв'язком. Це технологічний процес, за допомогою якого виготовляються всі основні конструкції гідротехнічних споруд, парових і атомних електростанцій, автодорожні, міські та залізничні мости, вагони, навідні і підводні кораблі, будівельні металоконструкції, всілякі підйомні крани та багато інших виробів.
Якщо деякий час тому конструкції виготовлялися в основному з відносно просто зварюваних матеріалів, то в даний час, поряд з традиційними, для зварних конструкцій застосовуються матеріали з дуже різними фізичними характеристиками: корозійно-стійкі та жароміцні сталі і сплави, нікелеві і мідні сплави з особливими властивостями, легкі сплави на алюмінієвій магнієвої засадах, титанові сплави, ніобій, тантал та інші метали і сплави. Різноманіття зварюються конструкцій і властивостей матеріалів, використовуваних для виготовлення, змушують застосовувати різні способи зварювання, різноманітні зварювальні джерела теплоти.
Для зварювального нагрівання та формування зварного з'єднання використовуються: енергія, перетворена в теплову за допомогою дугового розряду, електронного променя, квантових генераторів; джоулево тепло, що виділяється струмом, що протікає по твердому або рідкому провіднику; хімічна енергія горіння, механічна енергія, енергія ультразвуку та інших джерел. Всі ці способи вимагають розробки, виробництва та правильної експлуатації різноманітного обладнання, у ряді випадків із застосуванням апаратури, точно дозуючої енергію, зі складними схемами, іноді з використанням технічної електроніки і кібернетики. Різноманітність способів зварювання, галузей промисловості, в яких її використовують, зварюваних матеріалів, видів конструкцій, і величезні обсяги застосування дозволяють охарактеризувати технологічний процес зварювання, як один з найважливіших в металообробці.
Глава 1. Історія зварювання
Зварювання виникла на першому етапі розвитку людської цивілізації. Ще в кам'яному столітті каменем підходящої форми древній людина могла отковать вироби з самородків благородних металів - золота, срібла, міді. Таким же технологічним прийомом, коли необхідно було збільшити розміри виробу, з'єднували ці пластини між собою, тобто застосовували один з видів зварювання - холодну зварювання, - зварювання металів у холодному стані шляхом прикладання деформуючих зусиль. Цей перший вийшов з давнього періоду спосіб зварювання отримав розвиток в даний час для з'єднання мідних, алюмінієвих проводів, оболонок кабелів зв'язку, морозильних камер холодильників і т.д. У давні часи цей спосіб був використаний при зварюванні благородних металів, які практично не окислюються. Б'ючи по складеним разом шматках металу, вдавалося домогтися міцного з'єднання. У Дублінському Національному музеї зберігається золота коробка, виготовлена в епоху пізньої бронзи, стінки і днище її скуті щільним швом. Як вважають експерти, виготовлена вона за допомогою холодного зварювання.
На початку залізного століття почали отримувати крічное залізо. Шматки залізної руди (оксиди та інші з'єднання заліза) нагрівали разом з вугіллям і отримували грудки, у яких перемішані частинки заліза, шлаку і залишків вугілля. А потім ці грудки (криці) багаторазово нагрівали і проковували в гарячому стані. Частинки шлаку та вугілля видавлювалися, а окремі частинки заліза з'єднувалися між собою - зв'язувалися, утворюючи щільний метал. Багаторазовий нагрів і кування - зварювання робили метал чистіше і щільніше. Для розкислення додавали природні сланці.
Велике значення для розвитку техніки обробки чорних металів мала зварювання заліза з різним вмістом вуглецю з метою поліпшення якості леза ріжучих і рубають знарядь. Це вимагало великої майстерності ковалів, тому що температура зварювання заліза з різним вмістом вуглецю неоднакова. При виготовленні мечів, дротиків, ножів виконували зварювання смуг заліза і сталі з виходом останньої на ріжучу частину леза. Це давало хороше поєднання м'якого і в'язкого заліза або низьковуглецевої сталі з твердою, але тендітної сталлю, що містить велику кількість вуглецю.
У скіфський період в деяких випадках робилися спроби зробити зварювання бронзи з бронзою шляхом припливу. Однак не завжди виходило міцне з'єднання. Ливарники раннього залізного віку при ремонті виробів (наприклад, котлів) пробивали в стінках отвір, таким чином, виходила з'єднує виливок, що нагадує форму заклепки.
Металургія та металообробка великих успіхів досягли у Стародавній Русі в
X-XIII ст. у зв'язку з високим розвитком давньоруського ремесла. Технічний рівень на Русі був вище, ніж у Західній Європі. З допомогою ковальського зварювання виготовлялося понад 70% металевих виробів. З успіхом застосовували зварювання заліза з високовуглецевої сталлю (до 0,9%). За допомогою зварювання виготовляли вогнепальну зброю. До появи в кінці XV століття гармат відлитих з бронзи, артилерійські знаряддя виковували з заліза. Їх виготовляли наступним чином:
1) виковує з криці залізний лист;
2) скручували його на залізниці оправці в трубу;
3) зварювали подовжнім швом внахлестку;
4) Потім на неї наварювали одну або дві труби, так щоб поздовжні шви розташовувалися в різних місцях.
Отримані заготовки були короткі, тому для отримання досить довгого ствола гармати кілька таких заготовок з'єднували між собою також за допомогою зварювання. Для цього відповідні кінці труб виковувалися у вигляді внутрішнього і зовнішнього конуса, з'єднували і зварювали їх внахлестку. У казенну частину ствола вваривать конічну залізну заглушку, а поруч прорубувалися запальний отвір.
Давньоруські майстри успішно застосовували зварювання бронзи і сталі (наприклад, топірці, знайдені в районі Старої Ладоги - обух бронзовий, а леза сталеві). При виготовленні гармат застосовували і ливарну зварювання - заливали розплавленої бронзою з'єднуються деталі.
У той же час зварювання металів - ковальська, ливарна, пайка розвивалися повільно. У 19 столітті в промисловості була механізована ковальське зварювання. Ручна праця молотобійця був механізований (замінений роботою машин), тобто стали застосовуватися механічні молоти з вагою бойка до 1 т., що виробляють від 100 до 400 ударів на хвилину. Значно покращилася конструкція печей для нагріву зварюваних деталей, які замінили примітивні ковальські горна. Печі переводяться на тверде, рідке і газоподібне паливо. Удосконалюється і технологія зварювання. Способом ковальського зварювання готували біметал. Листи різнорідних металів збирали в пакет, нагрівали в печах і пропускали через валки прокатного стану. Особливе застосування ковальське зварювання знаходила у виробництві сталевих труб з прямолінійним подовжнім нахлесточного швом, а також спірально - шовні труби. Застосовувалася зварювання і при ремонті клепаних конструкцій (рами паровозів, корпуси суден) коли доступ, принаймні, з одного боку після їх складання був можливий. Крім того, застосовувалася вона при виробництві інструментів, знарядь праці і т.д. Однак у багатьох галузях виробництва ковальська і ливарна зварювання зважаючи на обмежені можливостей полум'я, вже не задовольняла збільшеним вимогам техніки. Великогабаритні конструкції і складні за формою вироби неможливо було рівномірно нагріти полум'ям і встигнути прокувати або повністю залити стик до його охолодження
Глава 2. Зварювання тертям
Зварювання тертям це різновид зварювання тиском, при якій нагрівання здійснюється тертям, викликаним переміщенням (обертанням) однієї із з'єднуваних частин виробу, що зварюється (рисунок 1). Вона відбувається у твердому стані при впливі теплоти, що виникає при терті поверхонь зварюється.
Малюнок 1. Схема зварювання тертям
Процес утворення зварного з'єднання:
1) внаслідок дії сил тертя здираються оксидні плівки;
2) настає розігрів крайок зварюється металу до пластичного стану, виникає тимчасовий контакт, відбувається його руйнування і високопластичних метал (метал шва) (див. рисунок 1) видавлюється з стику;
3) припинення обертання з утворенням звареного з'єднання.
Зварювання тертям це різновид зварювання тиском, при якій механічна енергія, що підводиться до однієї з деталей, що зварюються, перетворюється на теплову; при цьому генерування теплоти відбувається безпосередньо в місці майбутнього з'єднання. Теплота може виділятися при обертанні однієї деталі щодо іншої (рис2, а) або вставки між деталями (мал. 2, б, в), при зворотно-поступальному русі деталей у площині стику з відносно малими амплітудами і при звуковій частоті (рис. 2, г). Деталі при цьому притискаються постійним або зростаючим в часі тиском. Зварювання завершується осадкою і швидким припиненням обертання.
У зоні стику при зварюванні протікають різні процеси. У міру збільшення частоти обертання зварюваних заготовок при наявності стискає тиску відбувається притирання контактних поверхонь і руйнування жирових плівок, присутніх на них у вихідному стані. Граничне тертя поступається місцем сухому. У контакт вступають окремі мікровиступів, відбувається їх деформація та освіта ділянок з ненасиченими зв'язками поверхневих атомів, між якими миттєво формуються металеві зв'язки і негайно руйнуються внаслідок відносного руху поверхонь. Цей процес відбувається безперервно і супроводжується збільшенням фактичної площі контакту і швидким підвищенням температури в стику. При цьому знижується опір металу деформації, і тертя поширюється на всю поверхню контакту. У зоні стику з'являється тонкий шар пластифікованого металу, що виконує роль змащувального матеріалу, і тертя із сухого стає граничним.
Рис.2. Схеми процесу зварювання тертям: 1 - зварюються деталі; 2 - вставка; 3 - зона зварювання
Під дією стискає зусилля відбувається витіснення металу із стику і зближення зварювальних поверхонь (осаду). Контактні поверхні виявляються підготовленими до утворення зварного з'єднання: метал у зоні стику має низький опір високотемпературної деформації, оксидні плівки потонемо, частково зруйновані та видалені, що з'єднуються поверхні активовані. Після гальмування, коли частота обертання наближається до нуля, спостерігається певне зниження температури металу в стику за рахунок відводу тепла.
Зварювання тертям дозволяє отримати міцні з'єднання не тільки із одного-іменних, а й з різнойменних металів і сплавів, навіть таких, теплофізичні характеристики яких різко різні. Основними типами зварних з'єднань при зварюванні тертям є: стикові з'єднання стрижнів і труб, з'єднання стрижнів і труби з плоскою поверхнею.
2.1 Машинна зварювання тертям
Машини для зварювання тертям зазвичай містять такі основні вузли (рис. 3): привід обертання 1 шпинделя з ремінною передачею 2; фрикційне муфту 3 для зчеплення шпинделя з приводним пристроєм; гальмо 4 для гальмування шпинделя; два затиски для кріплення зварюються заготовок 7; передню бабцю 5 зі шпинделем, що несе на собі обертається зажим 6; задню бабку 8 з нерухомим затиском; пневматичні або гідравлічні циліндри 9, щоб забезпечити створення необхідного робочого (осьового) тиску машини; пневматичну, пневмогідравлічні або гідравлічну схему управління силовим приводом машини; шафа управління.
Рис. 3. Принципова конструктивно-кінематична схема машини для зварювання тертям
У більшості машин до складу приводу обертання входять трифазний асинхронний електродвигун, Кліноременная передача з зубчастим ременем. У машинах для мікро-і прецизійної зварювання, шпиндель яких повинен розвивати дуже високу частоту обертання (80-650 с-1), як привід застосовуються пневматичні турбіни, які характеризуються швидким розгоном і гальмуванням, дозволяють обходитися без передачі за допомогою безпосереднього зчленування вала з шпинделем машини.
Машини для зварювання тертям
Перша машина для зварювання металів тертям «МСТ-1» була розроблена во і впроваджена для зварювання заготовок інструменту на Сестрорецком інструментальному заводі в 1959 р. В Інституті розроблено кілька десятків типорозмірів обладнання, в тому числі ряд «МСТ-23», «МСТ-35 »,« МСТ-41 »і« МСТ-51 »з пневмогидравлическим приводом потужністю від 10 до 75 кВт, що охоплює діапазон зварюються діаметрів сталевих заготовок від 10 до 70 мм, і ряд« МСТ-0401 »,« МСТ-2001 »,« МСТ-6001 »,« МСТ-120.01 »з гідравлічним приводом потужністю від 4 до 160 кВт і діапазоном діаметрів зварюються сталевих виробів від 5 до 120 мм.
Організовано випуск першого ряду машин на Волковиському заводі ливарного обладнання, машини «МСТ-2001» - на Гомельському верстатобудівному заводі і «МСТ-120.01» - на Краматорському заводі важкого верстатобудування.
В даний час у ВАТ «Інститут зварювання Росії» виготовлений експериментальний макет, який після налагодження буде використаний для дослідження технології зварювання тертям перемішуванням.
2.2 Матеріали, використовувані для зварювання
Зварювальний дріт
Дріт маркується індексом Св. (зварювальний) і наступних за ним букв і цифр. Літерами позначені хімічні елементи, що містяться в металі дроту: А - азот (тільки у високолегованих дротах), Г - марганець, С - кремній, X - хром, Н - нікель, М - молібден, Т - титан, Ю - алюміній, Ц - цирконій та ін Перші дві цифри, наступні за індексом Св. вказують вміст вуглецю в сотих частках відсотка, а цифри після букв - зміст даного елемента у відсотках. Відсутність цифри після літерного позначення легуючого елемента означає, що цього елемента в дроті менше одного відсотка. Буква А на кінці позначень марок низьковуглецевої і легованої дроту вказує на знижений вміст шкідливих домішок (сірки і фосфору). Наприклад, зварювальний дріт марки Св-08ХГ2С містить 0,08% вуглецю, до 1% хрому, до 2% марганцю і до 1% кремнію.
Металеві електроди
Металеві електроди виготовляють згідно з ГОСТ 9466-75 «Електроди, покриті металеві для ручного дугового зварювання та наплавлення. Класифікація, розміри і загальні технічні вимоги ». Електроди класифікують за призначенням, типу, марками, товщині покриття, якості, допустимим просторовим положенням зварювання або наплавлення і т.д. За якістю (точність виготовлення, стан поверхні покриття, суцільність металу шва, вміст сірки та фосфору в наплавленном металі) електроди поділяються на три групи: 1, 2, 3.Покритіе електрода повинне бути однорідним, щільним, міцним, без тріщин, здуття, напливів і ексцентричності щодо осі стрижня. Допускаються шорсткість і окремі ризики глибиною менше чверті товщини покриття, вм'ятини глибиною до половини товщини покриття та інші дрібні дефекти. Міцність покриття відчувають наступним чином: при падінні плазом на сталеву плиту з висоти 1 м електродів діаметром менше 4 мм і з висоти 0,5 м електродів діаметром 4 мм і більше покриття не повинне руйнуватися. Вологостійкість покриття перевіряють зануренням електрода у воду і витримкою протягом 24 годин при температурі 15 ... 25 ° С. Електроди упаковують в водонепроникний папір або поліетиленову плівку; пачки масою 3 ... 8 кг укладають в дерев'яні ящики. Маса скриньки 30 ... 50 кг. На кожній пачці є етикетка, що містить найменування підприємства-виробника, умовне позначення електродів, область їх застосування, режими зварювання, механічні і спеціальні властивості металу шва і ін Тип електрода позначається літерою Е і цифрою, що вказує гарантований межа міцності металу шва в кгс / мм 2. Буква А в позначенні вказує, що метал шва, наплавлений цим електродом, має підвищені пластичні властивості. Такі електроди застосовують при зварюванні найбільш відповідальних швів. Кожному типу електрода відповідає кілька марок, на кожну з яких розроблені технічні умови. Наприклад, типу Е42 відповідають електроди ОММ-5, ЦМ-7, МЕЗ-04 і ін Марка електрода - це його промислове позначення, характеризує стрижень і покриття.
2.3 Переваги і недоліки Сватки тертям
Переваги
Строго локалізоване тепловиділення в приповерхневих шарах деталей при зварюванні тертям є головною особливістю цього процесу, яка зумовлює його енергетичні та технологічні переваги, до яких в першу чергу відносять: високу продуктивність. Обсяг тонкого шару нагрівається металу настільки незначний, що весь цикл його нагрівання зазвичай укладається в дуже малий проміжок часу - від кількох секунд до 30 секунд (залежно від властивостей матеріалу і розмірів перерізу зварюваних деталей); це визначає високу продуктивність процесу зварювання тертям; конкурувати з нею в цьому відношенні може лише електрична контактна стикова зварка. Високі енергетичні показники процесу. Локальне генерування тепла і малі обсяги нагрівається при зварюванні тертям металу обумовлюють досить високий коефіцієнт корисної дії процесу зварювання тертям; витрата енергії і потужності при зварюванні тертям в 5-10 разів менше, ніж, наприклад, при електричній контактного зварювання встик (рис. 37).
Висока якість зварного з'єднання. При правильно вибраному режимі зварювання метал стику і прилеглих до нього зон володіє міцністю і пластичністю, не меншими, ніж основний метал деталей, що з'єднуються; стик вільний від пір, раковин, різного роду сторонніх включень і інших макропороков, а метал стику і зон термічного впливу в результаті ударного термомеханічного впливу (швидкі нагрівання і охолоджування в присутності великих - у кілька сотень атмосфер - тисків), за своїм характером близького до режимів термомеханічної обробки металів, набуває равноосная і сильно подрібнену структуру (рис. 38).
Стабільність якості зварних з'єднань. Деталі, зварені тертям при одному і тому ж режимі, відрізняються повторюваністю механічних властивостей; варіювання тимчасового опору, кута вигину, величини ударної в'язкості та інших показників у партії деталей, зварених на незмінному режимі, не перевищує 7-10%. Це дозволяє обгрунтовано застосовувати вибірковий контроль якості партії деталей, що особливо важливо при відсутності в даний час простих, надійних і дешевих методів неруйнівного контролю стикових з'єднань, придатних для використання в умовах зварювальних цехів. Незалежність якості зварних з'єднань від чистоти їх поверхні. При зварюванні тертям немає необхідності в зачистці перед початком процесу вводяться в контакт поверхонь; на відміну, наприклад, від контактного зварювання бічні поверхні деталей також можуть залишатися неочищеними, що значною мірою економить час допоміжних операцій. Можливість зварювання металів і сплавів в різних поєднаннях. Процес зварювання тертям дозволяє виконувати міцні з'єднання не тільки однойменних, але і різнойменних металів і сплавів, причому навіть таких, які іншими способами зварювання або зовсім не виходять, або їх отримання пов'язане з великими труднощами. Вивчені й освоєні в промисловому виробництві такі, наприклад, поєднання різнойменних матеріалів, як алюміній зі сталлю, мідь зі сталлю, титан з алюмінієм, мідь з алюмінієм та інші. Гігієнічність процесу. Зварювання тертям від інших видів зварювання вигідно відрізняє гігієнічність процесу: відсутність ультрафіолетового випромінювання, шкідливих газових виділень і гарячих бризок металу. Простота механізації і автоматизації. Зварювання тертям виконують на спеціальних машинах; основні параметри процесу порівняно легко програмуються, і, як правило, все обладнання представляє собою або напівавтомати з мінімальним використанням ручної праці, або автомати, робота яких відбувається без участі людини.
Недоліки
Зварювання тертям не є універсальним процесом. З її допомогою можуть здійснюватися з'єднання лише таких пар деталей, з яких хоча б одна є тілом обертання (круглий стрижень або труба), вісь якого збігається з віссю обертання; при цьому інша деталь може бути довільної форми, але повинна мати плоску поверхню, до якої приварюється перша деталь. Цей недолік, однак, несуттєво обмежує застосовність зварювання тертям; аналіз характеру виробництва показує, що в машинобудівних галузях промисловості кількість деталей круглого перерізу становить до 50-70% від загального числа зварюваних деталей. Деяка громіздкість устаткування, внаслідок чого процес не може бути мобільним; процес здійснимо лише за умови подачі заготовок, які підлягають зварюванню, до машини (приварювання малих деталей до масивних конструкцій за допомогою переносних машин виключається). Викривлення волокон текстури прокату в зоні пластичного деформування - волокна поблизу стику розташовуються в радіальних напрямках і виходять на зовнішню (бічну) поверхня звареної деталі. У деталях, що працюють в умовах динамічних навантажень, стик з таким розташуванням волокон може виявитися вогнищем втомного руйнування, а в інших деталях, що працюють в агресивних середовищах, - вогнищем корозії. Кращим засобом запобігання зазначених дефектів є збереження на деталі грата. Інші засоби боротьби з цими небажаними явищами можуть значно збільшити вартість виготовлення деталі. Слід також вказати на незручності, пов'язані з необхідністю знімання грата, коли це з конструктивних міркувань виявляється необхідним. На це витрачається додатковий час або на зварювальній машині, або на окремому робочому місці.
Особливості утворення з'єднання при зварюванні тертям. Незважаючи на уявну простоту, процес зварювання металів тертям в дійсності дуже складний і різноманітний, він підпорядкований багатьом закономірностям, тому що в ньому є сусідами і взаємодіють такі явища, як тепловиділення і знос поверхонь при терті; безперервна освіта і негайне ж руйнування металевих зв'язків між сполученими поверхнями в процесі їх відносного руху; майже миттєвий нагрів і дуже швидке охолодження малих обсягів металу в присутності дуже великих (досягають тисячі атмосфер) питомих тисків; пружнопластичних деформації в мікрооб'ємах виступів шорстких поверхонь і в макрооб'емах шарів металу, прилеглих до цих поверхонь; наклеп і рекристалізація металу ; взаємна дифузія, а також впровадження макроскопічних частинок металу однієї з деталей, що зварюються в тіло іншої та ін
Теорія зварювання тертям складна і далеко ще не розроблена. Однак виконані вже дослідження дозволяють представити якісну картину явищ, що відбуваються в стику при зварюванні.
Глава 3. Застосування зварювання тертям
Розрахунки та досвід практичного застосування зварювання тертям показують, що її поки доцільно застосовувати для зварювання деталей діаметром від 6 до 100 мм. Найбільш ефективним є застосування зварювання тертям для виготовлення ріжучого інструменту при виробництві складових зварювально-кованих, зварювально-литих або зварювально-штампованих деталей. Вона виявляється незамінною при з'єднанні трудносваріваемих або зовсім не зварюється іншими способами різнорідних матеріалів, наприклад, сталі з алюмінієм, аустенітних сталей з перлітним. Ефективне застосування зварювання тертям і для з'єднання пластмасових заготовок.
Зварювання тертям іноді використовується для заварки днища у балона для стислих газів. Відрізок суцільнотягнутої сталевої труби з попередньо нагрітим кінцем насаджують на Швидкообертаюча оправлення. До обертається заготівлі наближають обтискача, осаджують метал і додає йому напівсферичну форму днища балона. При швидкому обертанні заготівлі осаджуємо метал швидко розігрівається тертям між обтискача і заготівлею в процесі опади; його температура не знижується, а росте за рахунок механічної роботи сил тертя. У результаті тертя метал днища сильно розігрівається і осаджується з утворенням потовщення. Для з'єднання круглих циліндричних стрижнів або трубок деталі закріплюють у затискачах машини і приводять в зіткнення торцями. Одна деталь залишається нерухомою, інша приводиться в обертання зі швидкістю 500 - 1500 об / хв і весь час притискається до нерухомої деталі. Внаслідок тертя торці деталей швидко розігріваються і через короткий час доводяться до оплавлення; автоматично вимикається фрикційна муфта, припиняючи обертання шпинделя; потім виробляється осьова осаду деталей. У ряді випадків спосіб виявився досить ефективним. Він відрізняється високою вироб-тації (машинний час для різних деталей 1,5-50 сек), високою якістю і стабільністю зварювання, оскільки процес автоматизований, всі параметри (число оборотів, зусилля опади, час зварювання) відрізняються великою постійністю. Спосіб досить економічний і володіє високим к. п. д. Споживання електричної потужності 15-20 Вт / мм 2, а споживання електроенергії у 7-40 разів менше, ніж при контактній електрозварювання; навантаження трифазної мережі, яка живить приводний електродвигун, цілком рівномірна; cos f = 0,8. Спосіб дозволяє зварювати різнорідні метали (алюміній з міддю, алюміній зі сталлю, мідь зі сталлю та ін.) Ширина зони впливу зварного з'єднання не більше 2-3 мм. Особливо ефективна зварювання заготовок металорізального інструмента свердел, мітчиків і т. д. з вуглецевої і швидкорізальної сталі.
Приклади застосування зварювання тертям
У наступні роки в країні стали застосовуватися: зварювання ультразвуком, електронно-променева, плазмова, дифузійна, холодне зварювання, зварювання тертям і ін Великий внесок у розвиток зварювання внесли вчені нашої країни: В. П. Вологдін, В. П. Нікітін, Д . А. Дульчевскій, Є.О. Патонів, а також колективи Інституту електрозварювання імені Є.О. Патонова, Центрального науково-дослідного інституту технології машинобудування, Всесоюзного науково-дослідного і конструктивного інституту автогенного машинобудування, Інституту металургії імені О.О. Байкова, ленінградського заводу «Електрик» і др.Сварка у багатьох випадках замінила такі трудомісткі процеси виготовлення конструкцій, як клепка лиття, з'єднання на різьбленні і кування. Перевага зварювання перед цими процесами наступні:
· Економія металу - 10 ... 30% і більше в залежності від складності конструкції;
· Зменшення трудомісткості робіт, скорочення термінів робіт і зменшення їх вартості;
· Здешевлення обладнання;
· Можливість механізації і автоматизації зварювального процесу;
· Можливість використання наплавки для відновлення зношених деталей;
· Герметичність зварних з'єднань вище, ніж клепаних або різьбових;
· Зменшення виробничого шуму та поліпшення умов праці робітників.
Світовий досвід застосування зварювання тертям дозволяє зробити висновок, що цей вид зварювання - один з найбільш інтенсивно розвиваються технологічних процесів, особливо в країнах з високим рівнем розвитку промисловості.
Висновок
Завданням зварювальної операції є отримання механічно нероз'ємних з'єднань, подібних за властивостями зварюється матеріалу. Це може бути досягнуто, коли по своїй природі зварне з'єднання буде максимально наближатися до зварюваного металу. Властивості твердих тіл, в тому числі і механічні (міцність, пружність, пластичність та ін), визначаються їх внутрішніми енергетичними зв'язками, тобто зв'язками міжмолекулярної, міжатомної та іонного взаємодії. Залежно від матеріалу зварної конструкції, її габаритів, товщини металу, що зварюється та інших особливостей виробу, що зварюється переважне застосування знаходять певні різновиди електричного дугового зварювання.
Так, при виготовленні конструкцій з вуглецевих і низьколегованих конструкційних сталей найбільше застосування знаходять як ручна дугова зварка якісними електродами з товстим покриттям, так і автоматична і напівавтоматична зварка під флюсом, а так само зварювання у вуглекислому газі; при зварюванні конструкцій з високолегованих сталей, кольорових металів і сплавів на їх основі переважне використання знаходить аргонно-дугове зварювання, хоча при певних умовах застосовуються і деякі інші різновиди електричного дугового зварювання.
Зварювання тертям вельми економічний процес. Споживання електричної потужності 15-20 Вт / мм 2, а споживання електроенергії у 7-40 разів менше, ніж при контактній електрозварювання; навантаження трифазної мережі, яка живить приводний електродвигун, цілком рівномірне. Спосіб дозволяє зварювати різнорідні метали (алюміній з міддю, алюміній зі сталлю, мідь зі сталлю та ін.) Ширина зони впливу зварного з'єднання не більше 2-3 мм. Особливо ефективна зварювання заготовок металорізального інструмента свердел, мітчиків і т. д. з вуглецевої і швидкорізальної сталі.
Список використаної літератури
1. Зварювання. Том 1. Розвиток зварювальної технології і науки про зварювання. Технологічні процеси, зварювальні матеріали та обладнання. Комов В.В, 1990. - 536 с.
2. Зварювання. Том 2. Теоретичні основи зварювання, міцності та проектування. Зварювальне виробництво. Комов В.В, 1995. - 494 с.
3.Ольшанскій Н.А. , Миколаїв Г.А. «Спеціальні методи зварювання». М., "Машинобудування", 1999. 232 с.
4. «Теоретичні основи зварювання». М., Вища школа, 2004. 592стр.
5. Герасименко О.І., «Довідник електрозварника», Професійна майстерність, 2009. 271с.
6. Моісеєнко В.П., «Матеріали та їх поведінка при зварюванні», Вища освіта. 2009.128с.
7. Арзамас В.Б., Черепахін А.А., Кузнєцов В.А., Шликова А.В., Пижов В.В., «Технологія конструкційних матеріалів», Професійна освіта, 2008 р.
55-167с.
8. Володін В.Я. , «Сучасні зварювальні апарати», Наука і техніка, 2008
9.Воронін М.М «Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів для залізничної техніки», Вища професійна освіта, 2004,345 з